Устройство для определения положения кристалла

 

Изобретение касается производства микроэлектронных приборов и может быть использовано для определения положения кристалла относительно присоски. Устройство повышает достоверность определения положения кристалла при наличии на линиях раздела посторонних объектов. Данное устройство позволяет повысить процент выхода годных приборов, увеличить производительность оборудования при производстве изделий микроэлектроники. Устройство содержит синхрогенератор, телекамеру, формирователи серий импульсов, счетчики импульсов, селектор изображений, блок памяти задания, элементы И, ИЛИ. 4 ил.

Изобретение касается производства микроэлектронных приборов и может быть использовано в автоматическом оборудовании для производства изделий микроэлектроники, например для определения положения кристалла относительно вакуумной присоски в установках сортировки и присоединения кристаллов к корпусу.

Известно устройство для определения положения кристалла, содержащее синхрогенератор, телевизионную камеру, выход которой через блок квантования соединен с третьим входом селектора изображений, первый выход которого подключен к третьему входу первого формирователя серий импульсов, к первому входу первого селектора импульсов по длительности, к инверсному входу второго элемента И, к второму входу первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого триггера и с прямым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего счетчика, первый вход которого соединен с вторым выходом первого формирователя серий импульсов, а выходы поразрядно подключены к первому входу первого блока сравнения, второй и третий входы которого поразрядно подключены соответственно к выходам первого счетчика и первого блока памяти, а выходы поразрядно подключены к первому входу первого регистра, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ и к первому входу второго триггера. Выход и второй вход первого селектора импульсов по длительности подключены соответственно к второму входу первого триггера и к первому входу первого формирователя серий импульсов.

Второй выход селектора изображений подключен к третьему входу второго формирователя серий импульсов, к первому входу второго селектора импульсов по длительности, к инверсному входу третьего элемента И и к второму входу второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом третьего триггера и с прямым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом четвертого счетчика, первый вход которого соединен с вторым выходом второго формирователя серий импульсов, а выходы поразрядно подключены к первому входу которого блока сравнения, второй и третий входы которого поразрядно подключены соответственно к выходам второго счетчика и второго блока памяти, а выходы поразрядно подключены к первому входу второго регистра, второй вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ и к первому входу четвертого триггера. Выход и второй вход второго селектора импульсов по длительности подключены соответственно к второму входу третьего триггера и к первому выходу второго формирователя серий импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов и с вторым входом второго счетчика. Первый вход первого триггера, второй вход второго триггера, первый вход третьего триггера и второй вход четвертого триггеров подключены к соответствующим входам первого элемента И, выход которого соединен с выходной шиной устройства, первый выход синхрогенератора подключен к первому входу телевизионной камеры, селектора изображений, первого формирователя серий импульсов и первого счетчика, а второй его выход подключен к второму входу телевизионной камеры, селектора изображений, первого формирователя серий импульсов, первого счетчика и к первому входу второго формирователя серий импульсов и второго счетчика.

Данное устройство определяет положение кристалла в виде кодов, соответствующих значению и направлению смещения центра изображения кристалла по горизонтали и вертикали относительно заданного, при совпадении строк развертки с изображением горизонтальной линии раздела между кристаллами, а также если изображение вертикальной линии раздела между кристаллами появляется на всех строках в одни и те же моменты времени относительно начала строки.

Однако данное устройство не может определить положение кристалла при наличии на изображении горизонтальной или вертикальной линий раздела посторонних объектов в виде линий или локальных областей, нарушающих совпадение изображения горизонтальной линии раздела со всей строкой или появление изображения вертикальной линии раздела на всех строкаx в одни и те же моменты времени относительно начала строки.

Необходимость в этом возникает из-за того, что изображение линий раздела, фактически формирующихся на операции механического разделения полупроводниковой пластины на кристаллы, как правило, содержит посторонние объекты из-за наличия сколов, остатков кремния, паразитных засветок и погрешностей преобразования исходного оптического изображения в бинарное, приводящих к сбоям при определении положения кристалла.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2- структурная схема селектора изображений; на фиг.3 структурная схема блока селекции по кадру; на фиг. 4а изображение, сканируемое в телевизионном растре; на фиг.4б временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для определения положения кристалла содержит синхрогенератор 1 (фиг. 1), первый выход которого соединен с первыми входами телекамеры 2, первого формирователя 3 серий импульсов, первого счетчика 4 импульсов и селектора 5 изображений, второй вход синхрогенератора 1 подключен к вторым входам телекамеры 2, первого формирователя 3 серий импульсов, первого счетчика 4 импульсов, к первым входам второго формирователя 6 серий импульсов, второго счетчика 7 импульсов и второму входу селектора 5 изображений. Первый выход селектора 5 изображений соединен с третьим входом первого формирователя 3 серий импульсов, с первым входом первого селектора 8 импульсов по длительности, с инверсным входом первого элемента И 9 и с первым входом первого элемента ИЛИ 10. Второй вход второго формирователя 6 серий импульсов подключен к выходу генератора 11 импульсов, к второму входу второго счетчика 7 импульсов. Разрядные выходы второго счетчика 7 импульсов подключены к первой группе входов первого блока 12 сравнения, вторая группа входов которого соединена с разрядными выходами третьего счетчика 13 импульсов, а третья группа входов с информационными выходами первого блока 14 памяти задания. Группа информационных выходов первого блока 12 сравнения соединена с группой информационных входов первого выходного регистра 15, группа выходов которого является первой группой выходов 16 устройства. Вход тактирования первого выходного регистра 15 подключен к выходу второго элемента ИЛИ 17 и к входу тактирования первого триггера 18. Установочный вход первого триггера 18 соединен с входом 19 задания устройства, с установочным входом второго, третьего и четвертого триггеров 20 22. Выход третьего триггера 21 подключен к первому входу второго элемента И 23. Выход четвертого триггера 22 подключен к второму входу первого элемента ИЛИ 10 и к второму входу первого элемента И 9. Второй вход второго элемента И 23 соединен с выходом первого триггера 1. Первый вход второго элемента ИЛИ 17 соединен с выходом второго триггера 20, а второй вход с вторым выходом селектора 5 изображений, с инверсным входом третьего элемента И 24, с первым входом второго селектора 25 импульсов по длительности и с третьим входом второго формирователя 6 серий импульсов. Второй вход третьего элемента И 24 подключен к выходу второго триггера 20, вход тактирования которого соединен с выходом второго селектора 25 импульсов по длительности. Второй вход второго селектора 25 импульсов по длительности подключен к первому выходу второго формирователя 6 серий импульсов, второй выход которого подключен к первому входу третьего счетчика 13 импульсов. Второй вход третьего счетчика 13 импульсов подключен к выходу третьего элемента И 24. Второй вход первого селектора 8 импульсов по длительности соединен с первым выходом первого формирователя 3 серий импульсов. Второй выход первого формирователя 3 серий импульсов подключен к первому входу четвертого счетчика 26 импульсов, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И 9. Группа информационных выходов второго блока 27 памяти задания соединена с первой группой входов второго блока 28 сравнения, вторая группа входов которого соединена с разрядными выходами первого счетчика 4 импульсов, третья группа входов с разрядными выходами четвертого счетчика 26 импульсов, а группа выходов с группой информационных входов второго выходного регистра 29. Вход тактирования второго выходного регистра 29 подключен к выходу первого элемента ИЛИ 10 и к тактирующему входу третьего триггера 21, а группа выходов соединена с второй группой выходов 30 устройства. Выход телекамеры через блок 31 квантования подключен к третьему входу селектора 5 изображений. Выход первого селектора 8 импульсов по длительности соединен с тактирующим входом четвертого триггера 22. Выход второго элемента И 23 соединен с выходом 32 устройства. Выходы задатчика 33 уровня селекции по строке подключены к первой группе задающих входов селектора 5 изображений. Выходы задатчика 34 уровня селекции по кадру подключены к второй группе заданных входов селектора 5 изображений, четвертый вход которого соединен с выходом генератора 11 импульсов.

Селектор 5 изображений содержит блок 35 селекции по строке (фиг.2), блок 36 селекции по кадру, блок 37 памяти, два одновибратора 38 и 39, два счетчика 40 и 41, дешифратор 42, ключ 43, четыре триггера 44 47, три элемента НЕ 49 51, три элемента И 52 54, элемент И-НЕ 55, элемент ИЛИ-НЕ 56, инверсный вход которого является третьим входом селектора 5 изображений (фиг.1) и соединен с входом первого элемента НЕ 49 (фиг.2) и с первым входом первого и второго элементов И 52 и 53. Прямой вход элемента ИЛИ-НЕ 56 является вторым входом селектора 5 изображений (фиг.1) и соединен с входом второго элемента НЕ 50 (фиг. 2), первого одновибратора 38, с первым входом первого триггера 44, первого и второго счетчика 40 и 41.Выход элемента ИЛИ-НЕ 56 соединен с первым входом блока 35 селекции по строке, группа вторых входов которого является первой группой задающих входов селектора 5 изображений (фиг.1). Третий вход и выход блока 35 селекции по строке (фиг.2) подключены соответственно к выходу первого элемента И 52 и к первому входу второго триггера 45. Второй вход второго триггера 45 соединен с выходом второго элемента НЕ 50, а инверсный и прямой выходы подключены соответственно к второму входу первого элемента И 52 и первого триггера 44, выход которого является первым выходом селектора 5 изображений (фиг.1). Третий вход первого триггера 44 (фиг.2) соединен с выходом второго одновибратора 39. Вход второго одновибратора 39 является первым входом селектора 5 изображений (фиг.1) и соединен с вторым входом первого счетчика 40 (фиг.2). Второй вход второго элемента И 53 подключен к первому входу элемента И-НЕ 55 и к инверсному выходу третьего триггера 46, а выход к первому входу блока 36 селекции по кадру. Вторые входы блока 36 селекции по кадру являются второй группой задающих входов селектора 5 изображений (фиг.1), третьи входы поразрядно подключены к выходам регистра 48 (фиг. 2), первый выход к первому входу третьего триггера 46, вторые выходы поразрядно к группе информационных входов блока 37 памяти. Группа выходов блока 37 памяти поразрядно подключена к группе информационных входов регистра 48, тактирующий вход которого подключен к выходу третьего элемента И 54, а третий вход к третьему входу четвертого триггера 47, к входу записи блока 37 памяти, к третьему входу первого элемента И 52, к четвертому входу блока 36 селекции по кадру (фиг.2), к второму входу второго счетчика 41 и через третий элемент НЕ 51 к второму входу третьего триггера 46. Выходы второго счетчика 41 поразрядно подключены к группе адресных входов блока 37 памяти. Выход первого элемента НЕ 49 подключен к второму входу элемента И-НЕ 55, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И 54. Второй вход третьего элемента И 54 подключен к выходу второго одновибратора 39. Первый вход четвертого триггера 47 подключен к выходу первого одновибратора 38, второй вход к прямому выходу третьего триггера 46, выход к первому входу ключа 43. Выход ключа 43 подключен к второму выходу селектора 5 изображений (фиг.1), а второй вход к выходу дешифратора 42 (фиг.2), входы которого поразрядно соединены с выходами первого счетчика 40.

Блок 36 селекции по кадру (фиг.1) содержит сумматор 57 (фиг.3), первый вход и вторые входы которого подключены соответственно к первому входу и третьим входам блока 36 селекции по кадру (фиг.2), а выходы к вторым выходам последнего и к первым входам сравнивающего устройства 58 (фиг.3), вторые входы которого подключены к вторым входам блока 36 селекции по кадру (фиг. 2), а выход к прямому входу элемента И-НЕ 59 (фиг.3), инверсный вход которого подключен к четвертому входу блока 36 селекции по кадру (фиг.2), а выход к первому выходу последнего.

Блок 36 селекции по кадру (фиг.2) работает следующим образом. Сумматор 57 (фиг.3) суммирует сигналы, поступающие на его первый и вторые входы с первого и третьих входов блока 36 селекции по кадру (фиг.2) соответственно. Информация с выходом сумматора 57 (фиг.3) поступает на вторые входы блока 36 селекции по кадру (фиг. 2) и на первые входы сравнивающего устройства 58 (фиг. 3), на вторые входы которого поступает код с вторых входов блока 36 селекции по кадру (фиг.2).

Если значение кода, поступившего на первые входы сравнивающего устройства 58 (фиг.3), больше значения кода, поступившего на его вторые входы, то на выходе сравнивающего устройства формируется сигнал с уровнем логической "1", который поступает на прямой вход элемента И-НЕ 59, при поступлении на инверсный вход которого импульса с уровнем логического "0" с четвертого входа блока 36 селекции по кадру (фиг.2) на выходе элемента И-НЕ 59 (фиг.3) формируется импульс с уровнем логического "0", поступающий на первый выход блока 36 селекции по кадру (фиг.2).

Задатчик 33 уровня селекции по строке и задатчик 34 селекции по кадру могут быть выполнены в виде набора переключателей типа ПП10-МБ.

Блок 35 селекции по строке может быть выполнен на микросхеме К155ИЕ7.

Блок 37 памяти может быть выполнен на микросхеме К185РУ8, регистр 48 на микросхеме К155ИР12, сумматор 57 на микросхеме Е155ИМ3, сравнивающее устройство 58 на микросхеме К155СП1.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал, соответствующий сканируемому изображению (фиг.4а, незаштрихованная область изображение кристаллов, осколков, посторонних объектов на линиях раздела, заштрихованная область изображениe линий раздела между кристаллами, трещин), с выхода телекамеры 2 (фиг.1) подается на вход блока 31 квантования, в котором преобразуется в двухуровневый, нормируемый по амплитуде сигнал, логический "0" которого соответствует оптической плотности изображения линий раздела между кристаллами и трещин, а логическая "1" изображению кристаллов, осколков и посторонних объектов на линиях раздела.

Работа телекамеры 2 синхронизируется кадровыми и строчными синхроимпульсами, поступающими на ее первый и второй входы с первого и второго выхода синхрогенератора 1 соответственно.

Преобразованный видеосигнал с выхода блока 31 квантования подается на третий вход селектора 5 изображений, работа которого синхронизируется кадровыми и строчными синхроимпульсами, а также тактовыми импульсами, поступающими на его первый, второй и четвертый входы с первого и второго выходов синхрогенератора 1, а также с выхода генератора 11 импульсов соответственно.

На первую и вторую группу задающих входов селектора 5 изображений поступают коды с выходов задатчика 33 уровня селекции по строке и задатчика 34 уровня селекции по кадру соответственно.

Значение кода К₁ на выходах задатчика 33 уровня селекции по строке определяется максимально допустимым горизонтальным размером изображения постороннего объекта, располагающегося на изображении горизонтальной линии раздела и задается соответствующим числом тактовых импульсов генератора 11 импульсов. Значение кода К2 на выходах задатчика 34 уровня селекции по кадру устанавливается в виде числа телевизионных строк, соответствующих максимально допустимому вертикальному размеру изображения постороннего объекта на вертикальной линии раздела.

Преобразованный видеосигнал поступает с третьего входа селектора 5 изображений на первый вход элемента И 52 (фиг.2), на второй вход которого поступает сигнал с уровнем логической "1" с инверсного выхода триггера 45, устанавливаемого в нулевое состояние строчными синхроимпульсами, поступающими с второго входа селектора 5 изображений (фиг.1) через элемент НЕ 59 (фиг.2).

Через элемент ИЛИ-НЕ 56 с третьего и второго входа селектора 5 изображений (фиг. 1) на первый и третий вход блока 35 селекции по строке (фиг.2) поступают соответственно преобразованный видеосигнал с уровнем логического "0" и строчные синхроимпульсы, записывая в блок 35 селекции по строке значение кода К1, поступившего на группу вторых входов последнего с первой группы задающих входов селектора 5 изображений (фиг.1).

При совпадении строки развертки с изображением горизонтальной линии раздела между кристаллами и посторонних объектов на горизонтальной линии раздела (фиг.4а, строка m) или с изображением горизонтальной трещины и посторонних объектов на горизонтальной трещине (строка k) в преобразованном видеосигнале создаются импульсы на уровне логической "1", совпадающие с изображением посторонних объектов, и на уровне логического "0", совпадающие с изображением горизонтальной линии раздела или трещины.

При наличии на первом входе элемента И 52 (фиг.2) импульса преобразованного видеосигнала с уровнем логической "1" на третий вход блока 35 селекции по строке поступает серия тактовых импульсов через элемент И 52 с четвертого входа селектора 4 изображений (фиг.1).

При этом число импульсов К в серии тактовых импульсов, поступивших на третий вход блока 35 селекции, по строке (фиг.2) не соответствует условию К > К1, где К1 число импульсов, соответствующее максимальному допустимому размеру постороннего объекта на горизонтальной линии раздела или трещине, и на выходе блока 35 селекции по строке импульс с уровнем логического "0" не формируется. При этом триггер 45 остается в нулевом состоянии, а с его прямого выхода на второй вход триггера 44 поступает сигнал с уровнем логического "0", и при поступлении на первый вход триггера 44 строчного синхроимпульса с второго входа селектора 5 изображений (фиг.1) триггер 44 установится в нулевое состояние.

При несовпадении срок развертки с изображением горизонтальных линий раздела и трещин (фиг.4а, строка n) в преобразованном видеосигнале создаются импульсы на уровне логической "1", совпадающие с изображением кристалла или осколков. При наличии на первом входе элемента И 52 (фиг.2) импульса преобразованного видеосигнала с уровнем логической "1" на третий вход блока 35 селекции по строке поступает серия тактовых импульсов через элемент И 52 с четвертого входа селектора 5 изображений (фиг.1).

При этом число импульсов К в серии тактовых импульсов, поступивших на третий вход блока 35 селекции по строке (фиг.2), соответствует условию К > К1, так как максимально допустимый размер постороннего объекта на горизонтальной линии раздела или трещине устанавливается меньше горизонтального размера кристалла или осколка. На выходе блока 35 селекции по строке формируется импульс с уровнем логического "0", который поступает на первый вход триггера 45 и переводит его в единичное состояние. При этом на второй вход элемента И 52 с инверсного выхода триггера 45 поступает сигнал с уровнем логического "0", запрещающий прохождение через элемент И 52 тактовых импульсов, а на второй вход триггера 44 с прямого выхода триггера 45 поступает сигнал с уровнем логической "1". При поступлении на первый вход триггера 44 строчного синхроимпульса с второго входа селектора 5 изображений (фиг.1) триггер 44 (фиг.2) устанавливается в единичное состояние.

Импульсы на уровне логического "0", формируемые вторым одновибратором 39, запускаемым кадровыми синхроимпульсами, поступающими на первый вход селектора 5 изображений (фиг.1) с первого выхода синхрогенератора 1, подаются на третий вход триггера 44 (фиг.2) и служат для предустановки последнего в исходное (единичное) состояние. Длительность импульса, формируемого вторым одновибратором 39, такова, что их задний фронт формируется не ранее начала кадровой развертки.

Преобразованный видеосигнал с третьего входа селектора 5 изображений (фиг. 1) через элемент И 53 (фиг.2) поступает также на первый вход бока 36 селекции по кадру (фиг.2) при наличии на втором входе второго элемента И 53 сигнала с уровнем логической "1", который поступает с инверсного выхода триггера 46. Триггер 46 устанавливается в исходное (нулевое) состояние отрицательным перепадом тактового импульса, поступающего на его второй вход с четвертого входа селектора 5 изображений (фиг.1) через инвертор 51 (фиг.2).

Тактовые импульсы с четвертого входа селектора 5 изображений поступают также на четвертый вход блока 36 селекции по кадру (фиг.2), второй вход счетчика 41.

Счетчик 41 осуществляет счет элементов разложения по строке путем подсчета тактовых импульсов, поступающих на его второй вход. Обнуление счетчика 41 осуществляется строчным синхроимпульсом, поступающим на его первый вход с второго входа селектора 5 изображений (фиг.1).

Код, соответствующий числу подсчитанных тактовых импульсов, с выходов счетчика 41 поступает на группу адресных входов блока 37 памяти. Запись информации в блок 37 памяти осуществляется тактовым импульсом с уровнем логического "0", поступающим на его вход записи с четвертого входа селектора 5 изображений (фиг.1).

При поступлении на третий вход регистра 48 (фиг.2) с четвертого входа селектора 5 изображений (фиг.1) тактового импульсa с уровнем логической "1" информация, записанная ранее в блок 37 ( фиг. 2 ) памяти с группы выходов последнего, записывается в регистр 48 через группу информационных входов последнего и с выходов регистра 48 поступает на третьи входы блока 36 селекции по кадру.

Блок 36 селекции по кадру сравнивает значение К кода, поступившего на третьи входы блока 36 селекции по кадру (фиг.1) с выходов регистра 48, со значением К2 кода, установленного на его вторых входах.

Если условие К > К2 не выполняется, то на первом выходе блока 36 селекции по кадру (фиг. 2) импульс с уровнем логического "0" не формируется. Триггер 46 остается в нулевом состоянии. Сигнал с уровнем логической "1" поступает на второй вход элемента И 53, разрешая прохождение преобразованного видеосигнала с третьего входа селектора 5 изображений (фиг.1) через элемент И 53 (фиг. 2) на первый вход блока 36 селекции по кадру. На вторых выходах блока 36 селекции по кадру устанавливается код, равный сумме значения преобразованного видеосигнала, поступившего на его первый вход, и кода, поступившего на его третьи входы с выходов регистра 48.

Сигнал с уровнем логической "1" с инверсного выхода триггера 46 поступает на первый вход элемента И-НЕ 55, на выходе которого устанавливается сигнал с уровнем логического "0" при поступлении на его второй вход через элемент НЕ 49 сигнала с уровнем логической "1", который формируется при появлении на третьем входе селектора 5 изображений преобразованного видеосигнала с уровнем логического "0". Сигнал с уровнем логического"0" с выхода элемента И-НЕ 55 через элемент И 54 поступает на тактирующий вход регистра 48, устанавливая последний в исходное (нулевое) состояние.

Сигнал с уровнем логического "0" с прямого выхода триггера 46 поступает на второй вход триггера 47, который положительным перепадом тактового импульса, поступающего на его третий вход с четвертого входа селектора 5 изображения (фиг.1), установится в нулевое состояние.

Если условие К > К2 выполняется, то при поступлении на четвертый вход блока 36 селекции по кадру (фиг.2) с четвертого входа селектора 4 изображений (фиг. 1) тактового импульса с уровнем логического "0" на первом выходе блока 36 селекции по кадру (фиг.2) сформируется импульс с уровнем логического "0", который поступает на первый вход триггера 46 и устанавливает его в единичное состояние.

Сигнал с уровнем логического "0" с инверсного выхода триггера 46 поступает на второй вход элемента И 53, запрещая прохождение преобразованного видеосигнала через элемент И 53 на первый вход блока 36 селекции по кадру. На первом входе элемента И-НЕ 55 устанавливается сигнал с уровнем логического "0", поступающий с инверсного выхода триггера 46, запрещая формирование на выходе элемента И-НЕ 55 сигнала с уровнем логического "0".

Сигнал с уровнем логической "1" поступает с прямого выхода триггера 46 на второй вход триггера 47, который при поступлении на его третий вход положительного перепада тактового импульса с четвертого входа селектора 5 изображений (фиг.1) устанавливается в единичное состояние.

Счетчик 40 осуществляет счет строк разложения путем подсчета строчных синхроимпульсов, поступающих на его первый вход с второго входа селектора 5 изображений (фиг. 1). Обнуление счетчика 40 (фиг.2) осуществляется кадровым синхроимпульсом, поступающим на его второй вход с первого входа селектора 5 изображений (фиг.1).

Код, соответствующий числу подсчитанных строк, поступает на входы дешифратора 42 (фиг. 2), формирующего в течение последней строки кадра сигнал, поступающий на второй вход ключа 51 и открывающий последний. Сигнал с выхода триггера 47 через ключ 43 подается на второй выход селектора 5 изображений (фиг.1).

Строчные синхроимпульсы, поступающие на вход одновибратора 38 (фиг.2), запускают последний. Импульсы на уровне логического "0", формируемые одновибратором 38, подаются на первый вход триггера 47, устанавливая его в единичное состояние. Длительность импульсов такова, что их задний фронт формируется не ранее начала строчной развертки. Это исключает появление сигала с уровнем логического "0" на втором выходе селектора 5 изображений (фиг.1), до момента начала строчной развертки.

Импульсы на уровне логического "0", формируемые одновибратором 39, поступают на второй вход элемента И 54 и с его выхода на тактирующий вход регистра 48, устанавливая последний в исходное (нулевое ) состояние. Это обеспечивает запись в блок 37 памяти "нулевой" информации до момента начала кадровой развертки.

Таким образом, на первом выходе селектора 5 (фиг.1) изображений в течение кадра формируются импульсы на уровне логической "1" (фиг.4б), длительность которых определяется вертикальным размером кристалла или осколка, а их временной сдвиг относительно начала кадровой развертки местоположением кристалла или осколка. Наличие на изображении горизонтальной линии раздела изображения постороннего объекта с размером m₁ < К₁ (фиг.4а) не приводит к установлению уровня логической "1" на первом выходе селектора 4 изображений.

На втором выходе селектора 5 изображений (фиг.1) в течение последней строки кадра формируются импульсы на уровне логической "1" (фиг.4в), длительность которых определяется горизонтальным размером кристалла или осколка, а их временной сдвиг относительно начала строчной развертки местоположением кристалла или осколка. Наличие на вертикальной линии раздела постороннего объекта с размером m₂<К<SUB>2

Последовательность импульсов с первого выхода селектора 5 изображений (фиг. 1) подается на третий вход первого формирователя 3 серий импульсов, на первый и второй входы которого поступают кадровые и строчные синхроимпульсы с первого и второго выходов синхрогенератора 1 соответственно. На первом выходе первого формирователя 3 серий импульсов в течение одного кадра для каждого из осколков или кристалла формируются (фиг.4г) серии импульсов с частотой следования строчных синхроимпульсов, начало и конец каждой из которых совпадает с началом и концом соответствующего осколка или кристалла. На втором выходе первого формирователя 3 серий импульсов в течение одного кадра формируются (фиг.4 д) серии импульсов с частотой следования в два раза меньше частоты следования строчных синхроимпульсов, начало и конец каждой из серий импульсов совпадает с началом и концом соответствующего осколка или кристалла.

Таким образом, в течение одного кадра на первом и втором выходах первого формирователя 3 серий импульсов для каждого из осколков или кристалла формируются серии импульсов. При этом число импульсов в каждой из серий импульсов, формируемых на первом и втором выходах первого формирователя 3 серий импульсов, соответствует вертикальному размеру и половине вертикального размера осколка или кристалла соответственно.

Серии импульсов, соответствующие вертикальному размеру осколков или кристалла, с первого выхода первого формирователя 3 серий импульсов поступают на второй вход первого селектора 8 импульсов по длительности, на первый вход которого поступают импульсы с первого выхода селектора 5 изображений. Если число импульсов n в серии импульсов, поступившей на второй вход первого селектора 8 импульсов по длительности, не удовлетворяет условию n > n₁, где n₁ число импульсов, соответствующее минимально допустимому вертикальному размеру кристалла, то на выходе первого селектора 8 импульсов по длительности не формируется импульс с уровнем логического "0", а при поступлении на его первый вход импульса с уровнем логического "0" первый селектор 8 импульсов по длительности устанавливается в исходное состояние. Если число импульсов в серии, поступившей на второй вход первого селектора 8 импульсов по длительности, удовлетворяет условию n > n₁, то на выходе последнего формируется импульс с уровнем логического "0", который поступает на второй вход четвертого триггера 22 и переводит его в нулевое состояние.

Серии импульсов, соответствующие половине вертикального размера осколков или кристалла, с второго выхода первого формирователя 3 серий импульсов поступают на первый вход четвертого счетчика импульсов 26, на выходах которого по окончании поступления серии импульсов сформируется ход, соответствующий половине вертикального размера кристалла или осколка. Если серия импульсов соответствовала осколку, то по окончании осколка импульс с уровнем логического "0" с первого выхода селектора 5 изображений поступает на инверсный вход первого элемента И 9, на прямом входе которого установлен сигнал с уровнем логической "1", поступивший с выхода четвертого триггера 22. С выхода первого элемента И 9 импульс с уровнем логической "1" (фиг.4 е) поступает на второй вход четвертого счетчика импульсов 26 и устанавливает его в нулевое состояние. Если серия импульсов соответствует кристаллу, то по окончании кристалла импульс с уровнем логического "0" с первого выхода селектора 5 изображений поступает на второй вход первого элемента ИЛИ 10, на первом входе которого установлен сигнал с уровнем логического "0", поступивший с выхода четвертого триггера 22, импульс с уровнем логического "0" (фиг.4, ж) с выхода первого элемента ИЛИ 10 поступает на тактирующий вход третьего триггера 21, устанавливая его в единичное состояние, и на вход тактирования второго выходного регистра 19, записывая по отрицательному перепаду в него код, поступающий на группу информационных входов второго выходного регистра 29 с выходов второго блока 28 сравнения.

Второй блок 28 сравнения сравнивает код заданного значения ординаты центра кристалла, который поступает на его первую группу входов с группы информационных выходов второго блока 27 памяти задания, с кодом текущего значения ординаты, поступающего на вторую группы входов с разрядных выходов первого счетчика 4 импульсов, на первый вход которого поступают кадровые синхроимпульсы с первого выхода синхрогенератора 1, устанавливая первый счетчик 4 импульсов в нулевое состояние, а на второй вход поступают строчные синхроимпульсы, и с кодов текущего значения половины вертикального размера осколка или кристалла, поступающего на третью группу входов второго блока 28 сравнения с группы выходов четвертого счетчика 26 импульсов. На выходах второго блока 28 сравнения формируется код, соответствующий значению (код модуля разности) и направлению смещения (код знака разности) центра осколка или кристалла по вертикали относительно заданного значения.

Так как импульс на входе тактирования второго выходного регистра 29 формируется по окончании вычисления значения и направления смещения центра кристалла по вертикали и код на выходах первого и четвертого счетчиков 4 и 26 в момент формирования этого импульса не изменяется, то во второй выходной регистр 29 с выходов второго блока 28 сравнения заносится код, соответствующий значению и направлению смещения центра кристалла относительно заданного положения.

Таким образом, во второй выходной регистр 29 запишется код, соответствующий значению и направлению смещения центра кристалла по вертикали относительно заданного, в течение одного кадра, даже при наличии осколков.

Последовательность импульсов (фиг. 4 в) с второго выхода селектора 5 изображений (фиг. 1) подается на третий вход второго формирователя 6 серий импульсов, на первый и второй входы которого поступают строчные синхроимпульсы с второго выхода синхрогенератора 1 и импульсы с выхода генератора 11 импульсов соответственно.

На первом выходе второго формирователя 6 серий импульсов в течение последней строки одного кадра для каждого из осколков или кристалла формируются (фиг.4 з) серии импульсов с частотой, определяемой генератором 11 импульсом, начало и конец каждой из которой совпадает с началом и концом соответствующего осколка или кристалла. На втором выходе второго формирователя 6 серий импульсов в течение последней строки одного кадра (фиг.4 и) формируются серии импульсов с частотой следования в два раза меньше частоты генератора 11 импульсов, начало и конец каждой из серий импульсов совпадает с началом и концом соответствующего осколка или кристалла.

Таким образом, число импульсов в каждой из серий импульсов, формируемых в течение последней строки одного кадра на первом и втором выходах второго формирователя 6 серий импульсов, соответствует горизонтальному размеру и соответственно половине горизонтального размера текущего осколка или кристалла.

Серии импульсов с первого выхода второго формирователя 6 серий импульсов (фиг. 1) поступают на второй вход второго селектора 25 импульсов по длительности, на первый вход которого поступают импульсы со второго выхода селектора 5 изображений. Если число импульсов n в серии импульсов, поступившей на второй вход второго селектора 25 импульсов по длительности, не удовлетворяет условию n > n₂, где n₂ число импульсов, соответствующее минимально допустимому горизонтальному размеру кристалла, то на выходе второго селектора 25 импульсов по длительности импульс с уровнем логического "0" не формируется, а при поступлении на его первый вход импульса с уровнем логического "0" с второго выхода селектора 5 изображений второй селектор 25 импульсов по длительности устанавливается в исходное состояние. Если число импульсов в серии, поступившей на второй вход второго селектора 25 импульсов по длительности, удовлетворяет условию n>n₂, то на выходе последнего формируется импульс с уровнем логического "0", который поступает на вход тактирования второго триггера 20 и переводит его в нулевое состояние.

Серии импульсов, соответствующие половине вертикального размера осколков или кристаллов, с второго выхода второго формирователя 6 серий импульсов поступают на первый вход третьего счетчика 13 импульсов, на выходах которого по окончании поступления серии импульсов формируется код, соответствующий половине горизонтального размера кристалла или осколка. Если серия импульсов соответствовала осколку, то по окончании осколка импульс с уровнем логического "0" с второго выхода селектора 4 изображений поступает на инверсный вход третьего элемента И 24, на прямом входе которого установлен сигнал с уровнем логической "1". С выхода второго триггера 20, импульс с уровнем логической "1" с выхода третьего элемента И 24 (фиг.4 к) поступает на второй вход третьего счетчика 13 импульсов и устанавливает последний в нулевое состояние. Если серия импульсов соответствует кристаллу, то по окончании кристалла импульс с уровнем логического "0" с второго выхода селектора 5 изображений поступает на второй вход второго элемента ИЛИ 17, на первом входе которого установлен сигнал с уровнем логического "0" с выхода второго триггера 20, импульс с уровнем логического "0" с выхода второго элемента И 17 (фиг.4, л) поступает на первый вход первого триггера 18, устанавливая последний в единичное состояние, и на вход тактирования первого выходного регистра 15, записывая по отрицательному перепаду в него код, поступающий на группу информационных входов первого выходного регистра 15 с выходов первого блока 12 сравнения.

Первый блок 12 сравнения сравнивает код заданного значения абсциссы центра кристалла, который поступает на его третью группу информационных входов с информационных выходов первого блока 14 памяти задания, с кодом текущего значения абсциссы, поступающего не первую группу входов с разрядных выходов второго счетчика 7, и с кодом текущего значения половины горизонтального размера осколка или кристалла, поступающего на вторую группу входов первого блока 12 сравнения с разрядных выходов третьего счетчика 13. На группе выходов первого блока 12 сравнения формируется код, соответствующий значению (код модуля разности) и направлению смещения (код знака разности) центра осколка или кристалла по горизонтали относительно заданного значения.

Так как импульс на входе тактирования первого выходного регистра 15 (фиг. 4 л) формируется по окончании вычисления значения и направления смещения центра кристалла по горизонтали и код на разрядных выходах второго и третьего счетчиков 7 и 13 в момент формирования этого импульса не изменяется, то в первый выходной регистр 15 с разрядных выходов второго счетчика 7 заносится код, соответствующий значению и направлению смещения центра кристалла по горизонтали относительно заданного положения.

Таким образом, в течение последней строки одного кадра независимо от наличия осколков в первый выходной регистр 15 запишется код, соответствующий значению и направлению смещения центра кристалла по горизонтали относительно заданного значения.

Сигналы с выходов третьего и первого триггеров 21 и 18 подаются на входы второго элемента И 23, на выходе которого формируется сигнал на уровне логической "1" при переключении обоих триггеров 21 и 18 в единичное состояние. Этот сигнал поступает на выходную шину 32 устройства и указывает на окончание определения положения кристалла.

Коды, несущие информацию о положении кристалла и хранящиеся в выходных регистрах 29 и 15, подаются на вторую и первую группу выходов 30 и 16 устройства.

Сигнал предустановки устройства с входа 19 задания поступает на установочный вход четвертого и второго триггеров 22 и 20, устанавливая их в единичное состояние, и на установочный вход третьего и первого триггеров 21 и 18, устанавливая их в нулевое состояние.

Таким образом, введение в устройство новых блоков и связей позволяет значительно повысить достоверность определения положения кристалла за счет придания устройству свойства определения положения кристалла и при наличии посторонних объектов на линиях раздела.

Использование предлагаемого устройства в оборудовании для производства изделий микроэлектроники, например в установках сортировки и присоединения кристаллов к корпусу, позволяет повысить процент выхода годных приборов, увеличить производительность оборудования.

Формула изобретения

Устройство для определения положения кристалла, содержащее синхрогенератор, первый выход которого соединен с первыми входами телекамеры, первого формирователя серии импульсов, первого счетчика импульсов и селектора изображений, второй выход синхрогенератора подключен к вторым входам телекамеры, первого формирователя серии импульсов, первого счетчика импульсов, к первым входам второго формирователя серии импульсов, второго счетчика импульсов и второму входу селектора изображений, первый выход которого соединен с третьим входом первого формирователя серии импульсов, с первым входом селектора импульсов по длительности, с инверсным входом первого элемента И и с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход второго формирователя серии импульсов подключен к выходу генератора импульсов, к второму входу второго счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к первой группе входов первого блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с разрядными выходами третьего счетчика импульсов, третья группа входов с информационными выходами первого блока памяти задания, группа информационных выходов соединена с группой информационных входов первого выходного регистра, группа выходов которого является первой группой выходов устройства, вход тактирования первого выходного регистра подключен к выходу второго элемента ИЛИ и к входу тактирования первого триггера, установочный вход которого соединен с входом задания устройства, с установочным входом второго, третьего и четвертого триггеров, выходы третьего и четвертого триггеров подключены к первому входу второго элемента И и к вторым входам первого элемента ИЛИ и первого элемента И соответственно, второй вход второго элемента И соединен с выходом первого триггера, первый вход второго элемента ИЛИ с выходом второго триггера, второй вход с вторым выходом селектора изображений, с инверсным входом третьего элемента И, с первым входом второго селектора длительности импульсов и с третьим входом второго формирователя серии импульсов, второй вход третьего элемента И подключен к выходу второго триггера, вход тактирования которого соединен с выходом второго селектора импульсов длительности, второй вход которого подключен к первому выходу второго формирователя серии импульсов, вторым выходом соединенного с первым входом третьего счетчика импульсов, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, второй вход первого селектора по длительности импульсов соединен с первым выходом первого формирователя серии импульсов, второй выход которого подключен к первому входу четвертого счетчика импульсов, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, группа информационных выходов второго блока памяти задания соединена с первой группой входов второго блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с разрядными выходами первого счетчика импульсов, третья группа входов с разрядными выходами четвертого счетчика импульсов, а группа выходов с группой информационных входов второго выходного регистра, вход тактирования которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, с тактирующим входом третьего триггера, группа выходов второго выходного регистра соединена с второй группой выходов устройства, выход телекамеры через блок квантования подключен к третьему входу селектора изображения, выход первого селектора импульсов по длительности соединен с входом тактирования четвертого триггера, а выход второго элемента И является выходом устройства, отличающееся тем, что в него введены задатчик уровня селекции по строке и задатчик уровня селекции по кадру, выходы которых поразрядно подключены к первой и второй группам задающих входов селектора изображений, четвертый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, кроме того, селектор изображений содержит блок селекции по строке, блок селекции по кадру, блок памяти, два одновибратора, два счетчика, дешифратор, ключ, четыре триггера, регистр, три элемента НЕ, три элемента И, элемент И - НЕ, элемент ИЛИ НЕ, инверсный вход которого является третьим входом селектора изображений и соединен с входом первого элемента НЕ селектора и с первыми входами первого и второго элементов И селектора, прямой вход элемента ИЛИ НЕ является вторым входом селектора изображений и соединен с входом второго элемента НЕ, первого одновибратора селектора, с первыми входами первого триггера, первого и второго счетчиков селектора, выход элемента ИЛИ - НЕ соединен с первым входом блока селекции по строке, группа вторых входов которого является первой группой задающих входов селектора изображений, а третий вход и выход подключены соответственно к выходу первого элемента И и к первому входу второго триггера селектора, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ селектора, а инверсный и прямой выходы подключены соответственно к вторым входам первого элемента И и первого триггера селектора, выход которого является первым выходом селектора изображений, а третий вход соединен с выходом второго одновибратора, вход которого является первым входом селектора изображений и соединен с вторым входом первого счетчика селектора, второй вход второго элемента И селектора подключен к первому входу элемента И НЕ и к инверсному выходу третьего триггера селектора, а выход к первому входу блока селекции по кадру, вторые входы которого являются второй группой задающих входов селектора изображения, третьи входы поразрядно подключены к выходам регистра, первый выход к первому входу третьего триггера, вторые выходы поразрядно к группе информационных входов блока памяти, группа выходов которого поразрядно подключена к группе информационных входов регистра, тактирующий вход которого подключен к выходу третьего элемента И селектора, а третий вход к третьему входу четвертого триггера селектора, к входу записи блока памяти, к третьему входу первого элемента И селектора, к четвертому входу селектора изображений, к четвертому входу блока селекции по кадру, к второму входу второго счетчика селектора и через третий элемента НЕ селектора к второму входу третьего триггера селектора, выходы второго счетчика поразрядно подключены к группе адресных входов блока памяти, выход первого элемента НЕ селектора к второму входу элемента И НЕ селектора, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И селектора, второй вход которого подключен к выходу второго одновибратора селектора, первый вход четвертого триггера к выходу первого одновибратора, второй вход к прямому выходу третьего триггера селектора, выход к первому входу ключа селектора, выход которого подключен к второму выходу селектора изображений, а второй вход к выходу дешифратора селектора, входы которого поразрядно соединены с выходами первого счетчика селектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4